半桥式开关电源的优点详解

半桥式开关电源也是最典型的逆变整流型转换器之一，其结构如下图所示：

半桥式转化器结构

由于C1和C2的容量相同，所以他们的节点电压相同等于输入电压Ui的一半，当开关S1、S2交替导通时，加在开关变压器TR1上的电压为Ui的一半。我们可以通过改变S1和S2的导通时间来控制输出电压 。对于半桥式转换器有一个禁忌，那就是将S1和S2同时导通；如果将S1和S2同时导通，就会导致两只功率管将输入电压UI短路的现象，轻则短路跳闸，重则会出现爆炸烧毁现象。

我们之前说过推挽式转换器，他们主要器件都是两个开关管，那他们有什么区别么？

推挽式转换器和半桥式开关电源最基本的区别在于：开关S1和S2交替导通时，推挽式转换器的工作电压为Ui；而半桥式转换器的工作电压为1/2Ui；因此半桥式开关电源比推挽式开关电源对电源的利用率低。

为了解决半桥式转换器对电源利用率低的情况，我们就在半桥式开关电源的基础上增加两只功率管，就可以组成全桥式开关电源。

既然半桥式电源对市电利用率不高，那为什么要存在呢，这就要说到半桥式开关电源的优点了。

1.因为半桥式开关电源两个工作管轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出的功率就相当于单个开关电源的两倍，所以半桥式开关电源输出功率很大，输出工作效率很高，而且半桥式开关电源的输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，所以在输出端只需要很小的滤波电感和电容就可以了。

2.半桥式开关电源相对于推挽式电源有一个非常大的优势，那就是对两个开关器件的耐压要求比推挽式开关电源的要求可以降低一半，因为半桥式开关电源两个开关器件的工作电压只有输入电压的一半，其最高耐压等于工作电压和反电动势之和，大约是电源电压的两倍，这个结构正好是推挽式开关电源两个器件的耐压值一半，因此半桥式开关电源主要用于输入电压比较高的场合。

3.半桥式开关电源所需的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关变压器的线圈绕制相对于比较方便。

审核编辑：刘清